JP4656201B2 - 放電灯点灯装置及び照明器具 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態1の回路図を図1に示す。この点灯装置は、交流電源ACからの供給電圧を入力して整流する整流器DBと、整流器DBの出力を平滑する昇圧チョッパ回路1と、スイッチング素子Q1、Q2を有し、昇圧チョッパ回路1から出力される直流電圧を高周波に変換するインバータ回路2と、共振用インダクタL1、共振用コンデンサC2、及び放電灯laを有し、インバータ回路2から供給される高周波電圧を入力して、共振作用によって放電灯laを始動・点灯する共振回路3と、スイッチング素子Q2に並列接続され、予熱用トランスT1と直流カットコンデンサC3を有し、放電灯laのフィラメントを予熱する予熱回路50と、前記スイッチング素子Q1,Q2を駆動するための駆動信号を出力し、インバータ回路2の動作周波数を可変することによって放電灯laヘ供給される電力を可変する調光制御回路4と、前記昇圧チョッパ回路1またはインバータ回路2または共振回路3のいずれかに接続され、前記調光制御回路4へ制御電源を供給する制御電源回路5で構成されている。
本発明の実施形態2の回路図を図6に示す。構成は実施形態1とほぼ同じであるが、演算処理部6のwrite端子に接続されるTest1端子、グランドに接続されるTest2端子を有する。
本発明の実施形態3の回路図を図8に示す。構成は実施形態2とほぼ同じであるが、演算処理部6のwrite端子とグランドが放電灯点灯装置外部との接続を可能とするコネクタCN2へ電気的に接続されており、交流電源ACはコネクタCN1を介して整流器DBへ入力されている。
本発明の実施形態4の回路図を図10に示す。構成は実施形態3とほぼ同じであり、演算処理部6のwrite端子とグランド間へ、放電灯点灯装置外部との接続を可能とするコネクタCN2からの電気信号が伝搬されるよう構成されている。さらにコネクタCN2へ入力される電気信号は演算処理部6のsig端子とグランド間へ伝搬されるよう構成されている。
本発明の実施形態5の回路図を図12に示す。構成は実施形態3とほぼ同じであり、調光方式書き込み部9で設定された調光方式がメモリ部Bへ記憶される。メモリ部Bへ記憶された調光方式に応じて、あらかじめデータテーブルとしてメモリ部Aに格納されている調光信号を生成するためのデータの使用範囲が、調光データ選択部10によって選択される。タイマ部11では、ランプ点灯時間をカウントする処理を行い、カウントした時間をメモリ部Cへ記憶する。メモリ部Cへ記憶された時間は、タイマ部11へ再度読み出され、累積時間に応じたデューティ比がメモリ部Aから調光信号生成部12へ読み出される。
本発明の実施形態6の回路図を図14に示す。放電灯点灯装置の構成は実施形態4(図10)とほぼ同じである。予熱回路50を構成する予熱用トランスT1の4次巻線n4の一端はフォトカプラPC1及びPC2の入力部のカソード側へ接続され、4次巻線n4の他端はダイオードD1と抵抗R6との直列回路を介してコンデンサC7を充電することによって直流電源を生成し、抵抗R7を介してフォトカプラPC1へ電流供給する。ここでコンデンサC7の充電電圧はコネクタCN2へ接続されるツェナーダイオードZD1のツェナー電圧より低くなるよう設定することで、ツェナーダイオードZD1とフォトカプラPC2入力部との直列回路には通常電流は導通しない。
本発明の実施形態7の回路図を図15に示す。放電灯点灯装置の構成は実施形態6(図14)とほぼ同じであるが、本例では、コネクタCN3へスイッチ44またはセンサブロック45のいずれも接続可能であり、制御電源回路5へ接続されるセンサ電源回路17からセンサブロック45を動作させるための電源V1が供給される。センサブロック45は例えば人から発せられる赤外線を検出する構成、太陽光などの外光レベルを検出する構成など何でもよく、照明器具の表面または外部に設置される。
本発明の実施形態8の回路図を図16に示す。構成上の特徴部分について説明すると、本例では、整流器DBの出力電圧を検出する電源検出回路15と、昇圧チョッパ回路1の出力端に接続され、交流電源ACをオンした後、少なくともインバータ回路2が動作していない場合に調光制御回路4の制御電源入力端子Vsへ制御電源を供給する起動回路18と、予熱回路50を構成する予熱用トランスT1の4次巻線n4の一端からダイオードD1、抵抗R6を介してコンデンサC7を充電し、インバータ回路2の動作時において制御電源を供給する制御電源回路5と、放電灯laのフィラメントに接続され、放電灯laの装着有無を検出する無負荷検出回路18を有する。また、演算処理部6は、電源検出回路15から出力される検出信号を入力するVdet端子と、無負荷検出回路18から出力される検出信号を入力するLoad端子を有し、これら端子に入力される信号を処理する停止処理部19と、停止処理部19の出力に応じた動作を指示するリセット処理部20を有する。さらに、インバータ動作信号生成部13は、停止処理部19の出力に応じて動作を停止し、インバータ回路2を停止する。
構成は実施形態8と同じであるため省略する。本例での演算処理部6の詳細な動作を示すフローチャートを図20に示す。実施形態8と同様に、本例の放電灯点灯装置、及びこれを用いる照明器具の使用者は、放電灯を未装着として交流電源オン・オフを連続して3回繰り返すと、ランプ点灯累積時間に相当する時間の記憶値を0へ初期化することができる。
構成は実施形態8、9と同じであるため図示を省略する。本例での演算処理部6の詳細な動作を示すフローチャートを図21に示す。実施形態8、9と同様に、本例の放電灯点灯装置、及びこれを用いる照明器具の使用者は、放電灯laを未装着として交流電源オン・オフを連続して3回繰り返すと、ランプ点灯累積時間に相当する時間の記憶値を0へ初期化することができ、交流電源オン・オフを連続して8回繰り返すと、調光方式の切り替えを行って調光比100%で放電灯laを点灯することができる。
本発明の実施形態11を図24により説明する。構成上の特徴を説明すると、本例では、交流電源ACの少なくとも一端と大地間に接続される容量性素子C6と、交流電源ACと容量性素子C6との接続線と、整流器DBの出力端のいずれか1線間に接続されるコンデンサC8と、インバータ回路2を構成するスイッチング素子Q2のソースとグランド間にスイッチング電流検出用の抵抗R8を有し、調光制御回路4を構成する演算処理部6から出力される調光信号を直流に変換する信号変換部21を有し、抵抗R8から出力される検出信号と、信号変換部21から出力される信号とを入力し、オペアンプOP1、抵抗10、R11、コンデンサC8で構成されるフィードバック回路22を有する。フィードバック回路22の出力端は抵抗R9とダイオードD2との直列回路を介してインバータ動作信号生成部13のRo端子へ接続される。さらにインバータ動作信号生成部13のRo端子とグランド間に抵抗R8を有し、Cpls端子とグランド間にコンデンサC10を有する。
本発明の放電灯点灯装置を用いた照明器具を図25に示す。同図に示すように、器具本体101、ソケット102、及び放電灯laで構成され、実施形態7で説明した放電灯点灯装置を器具本体内に有する。さらに器具本体の中央付近にセンサ回路45の受光部103を備えており、放電灯点灯装置と接続されている。
本発明の放電灯点灯装置を用いた照明器具を図26に示す。同図に示すように、器具本体101、ソケット102、及び放電灯laで構成され、実施形態1〜6、8〜11で説明した放電灯点灯装置を器具本体内に有する。
1 昇圧チョッパ回路(直流電源回路)
2 インバータ回路
3 共振回路
4 調光制御回路
5 制御電源回路
6 演算処理部(マイコン)
7 第1の記憶手段(メモリ部A)
8 第2の記憶手段(メモリ部B)
13 インバータ動作信号生成部
14 ドライブ回路
la 放電灯
Claims (9)
- 交流電源からの供給電圧を整流する整流部と、
整流部から出力される脈流電圧を平滑する直流電源回路と、
少なくとも一つのスイッチング素子を有し、直流電源回路から出力される直流電圧を高周波に変換するインバータ回路と、
少なくとも一つの共振用インダクタ、共振用コンデンサを有し、インバータ回路から供給される高周波電圧を入力して、共振作用によって放電灯を点灯する共振回路と、
前記インバータ回路のスイッチング素子へ駆動信号を出力し、インバータ回路の動作周波数を決定する調光制御回路と、
前記調光制御回路へ制御電源を供給する制御電源回路と、
前記整流部からの出力電圧を検出する電源検出回路と、
前記の回路を構成する複数電子部品を実装する実装基板とを備えた放電灯点灯装置において、
前記調光制御回路は、
第1の調光信号を生成するための調光信号データを予め記憶する第1の記憶手段と、
調光方式データを書き込み可能な第2の記憶手段と、
第2の記憶手段から読み出される調光方式データに応じて、第1の記憶手段に記憶された調光信号データを読み出し、選択された調光信号データに応じて第1の調光信号を演算し生成する演算処理手段と、
演算処理手段から出力される第1の調光信号に応じて、インバータ回路の動作周波数に対応した動作信号を生成する周波数生成手段と、
周波数生成手段から出力される動作信号を駆動信号に変換し、前記インバータ回路のスイッチング素子へ駆動信号を供給するドライブ手段とを有し、
前記演算処理手段へ入力される所定の手順に基づいた選択信号に応じて前記第2の記憶手段に調光方式データを記憶し、
前記選択信号を入力する選択入力部は、導体を接続、または接触させることによって実装基板外部からの電気的信号伝達が可能な伝達端子を有することを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記電源検出回路からの出力信号は前記演算処理手段へ入力され、所定手順に基づいた信号である場合には選択信号に関わらず所定の点灯状態へ動作を切り替えることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
- 前記選択信号を放電灯点灯装置の外部から入力し、かつ電気的信号伝達が可能な接続端子を有することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
- 放電灯の調光レベルを段階的もしくは連続的に可変する第2の調光信号を放電灯点灯装置の外部から供給され、前記接続端子へ入力することを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。
- 前記調光制御回路は、放電灯の点灯時間を計時する計時手段と、累積点灯時間を記憶する第3の記憶手段とを有し、前記演算処理手段は、第3の記憶手段から読み出される計時データに応じて、点灯累積時間の経過に伴い放電灯を増光するよう第1の調光信号を生成し、前記選択信号によって、点灯累積時間初期の調光レベルを切り替えるよう設定することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記接続端子へ入力される第2の調光信号は、Hレベル、Lレベルの2値を持つDC信号であり、第2の調光信号に応じて放電灯の調光レベルを2段階に切り替え、前記選択信号によって、2段階調光を行うことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記接続端子へ入力される第2の調光信号は、所定の周波数を持つデューティ信号であり、第2の調光信号のデューティ比に応じて放電灯の調光レベルを連続的に切り替え、前記選択信号によって、連続的に調光を行うよう設定することを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記接続端子へセンサ回路を接続し、センサ回路からの出力信号に応じて放電灯の調光レベルを段階的もしくは連続的に切り替え、前記選択信号によって、センサ回路からの出力信号に対応した調光を行うよう設定することを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の放電灯点灯装置を搭載した照明器具。
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